Για πρώτη φορά θα αποθηκευτούν πληροφορίες σε καθημερινά αντικείμενα με συνθετική μνήμη DNA

Για πρώτη φορά θα αποθηκευτούν πληροφορίες σε καθημερινά αντικείμενα με συνθετική μνήμη DNA Facebook Twitter
Πλαστικό κουνέλι με ενσωματωμένο DNA. Πηγή: ETH Zurich Julian Koch
1

Ερευνητές από την Ελβετία και το Ισραήλ βρήκαν μια πρωτοποριακή μέθοδο να αποθηκεύουν πληροφορίες σχεδόν σε κάθε αντικείμενο, έτσι ώστε αυτό να μπορεί να αναπαραχθεί πολλές φορές με βάση τις οδηγίες που φέρει το ίδιο στο εσωτερικό του.

Ο τρόπος αποθήκευσης της πληροφορίας είναι ίδιος όπως στα έμβια όντα: στα μόρια του DNA. Δημιουργούνται έτσι πράγματα που έχουν τη δική τους μνήμη συνθετικού DNA.

Μέχρι σήμερα είχε καταστεί εφικτό να αποθηκεύονται τεράστιοι όγκοι δεδομένων όχι σε σκληρούς δίσκους ή σε άλλα μαγνητικά μέσα που έχουν ημερομηνία λήξης, αλλά στο βιολογικό μόριο του DNA, το οποίο έχει προταθεί ως η λύση για την μακρόχρονη αποθήκευση πολύτιμων δεδομένων. Η νέα τεχνική αποθήκευσης σε συνθετικό DNA ανοίγει νέες δυνατότητες, που μπορούν μελλοντικά να επεκτείνουν το Διαδίκτυο των Πραγμάτων στο DNA των Πραγμάτων.

Τα ζωντανά όντα περιέχουν στο DNA τους τις πληροφορίες για τη δημιουργία και τη λειτουργία τους. Αυτό δεν συμβαίνει στα υλικά αντικείμενα, συνεπώς οποιοσδήποτε θέλει π.χ. να εκτυπώσει τρισδιάστατα ένα πράγμα, πρέπει επίσης να διαθέτει ξεχωριστά σε ψηφιακή μορφή και τις κατάλληλες οδηγίες. Αν κανείς χρειαστεί να τυπώσει το ίδιο αντικείμενο μετά από χρόνια, θα πρέπει να έχει πρόσβαση στις αρχικές ψηφιακές πληροφορίες, καθώς το ίδιο το αντικείμενο δεν αποθηκεύει τις οδηγίες για την εκτύπωση του.

Τώρα, για πρώτη φορά στον κόσμο, οι ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή Ρόμπερτ Γκρας του Τμήματος Χημείας και Εφαρμοσμένων Βιοεπιστημών του Ελβετικού Ομοσπονδιακού Ινστιτούτου Τεχνολογίας (ΕΤΗ) της Ζυρίχης, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό βιοτεχνολογίας Nature Biotechnology, κατάφεραν να αποθηκεύουν τις πληροφορίες μέσα στο ίδιο το αντικείμενο.

«Με αυτή τη μέθοδο, μπορούμε να ενσωματώσουμε οδηγίες τρισδιάστατης εκτύπωσης μέσα σε ένα αντικείμενο, έτσι ώστε μετά από δεκαετίες ή ακόμη και αιώνες να είναι δυνατό να ανακτηθούν αυτές οι πληροφορίες άμεσα από το ίδιο το αντικείμενο», δήλωσε ο Γκρας.

Ενδεικτικά, οι ερευνητές παρήγαν από τρισδιάστατο εκτυπωτή ένα πλαστικό κουνέλι, το οποίο περιέχει μέσα του τις οδηγίες για την εκτύπωση του (περίπου 100 kilobytes δεδομένων). Το πέτυχαν αυτό, προσθέτοντας στο πλαστικό μικροσκοπικά γυάλινα σφαιρίδια που περιείχαν συνθετικό DNA.

«Έτσι, όπως τα πραγματικά κουνέλια, το δικό μας πλαστικό κουνέλι περιέχει επίσης τις δικές του οδηγίες για την αναπαραγωγή του», δήλωσε ο Γκρας. Και όπως στα έμβια όντα, η νέα τεχνολογία διατηρεί αυτές τις πληροφορίες για αρκετές γενιές, οπότε αρκεί να ανακτηθούν οι πληροφορίες από το πλαστικό κουνέλι, ώστε να παραχθεί ένα καινούριο. Οι ερευνητές επανέλαβαν τη διαδικασία για πέντε διαδοχικές γενιές πλαστικών κουνελιών, χωρίς την παραμικρή απώλεια ή σφάλμα των δεδομένων, ακόμη και όταν είχαν περάσει εννέα μήνες από την προηγούμενη «αναπαραγωγή».

«Το DNA είναι σήμερα το μόνο αποθηκευτικό μέσο που μπορεί να υπάρξει και σε υγρή μορφή, πράγμα που μας επιτρέπει να το εισάγουμε σε αντικείμενα οποιουδήποτε σχήματος», ανέφερε ο Ισραηλινός επιστήμονας της πληροφορικής Γιανίβ Έρλιχ.

 

Μια πρόσθετη εφαρμογή της νέας τεχνολογίας είναι όχι η αποθήκευση, αλλά η απόκρυψη πληροφοριών μέσα σε αντικείμενα (στεγανογραφία). Οι ερευνητές έδειξαν ότι είναι δυνατή, εφαρμόζοντας την σε ένα μυστικό αρχείο που είχε διασώσει από το γκέτο της Βαρσοβίας ένας Εβραίος ιστορικός για μην πέσει στα χέρια των Ναζί. Το κείμενο ψηφιοποιήθηκε και αποθηκεύτηκε (1,4 megabytes) σε γυάλινα σφαιρίδια, τα οποία μετά ενσωματώθηκαν στους φακούς κοινών γυαλιών μυωπίας. Στη συνέχεια ήταν δυνατή η ανάκτηση αυτών των κρυμμένων πληροφοριών.

«Δεν θα υπήρχε κανένα πρόβλημα να περάσεις ένα τέτοιο ζευγάρι γυαλιά από τους ελέγχους ασφαλείας των αεροδρομίων και έτσι να μεταφέρεις πληροφορίες από το μέρος στο άλλο χωρίς να γίνεις αντιληπτός», ανέφερε ο Έρλιχ, που έχει δημιουργήσει την εταιρεία Yaniv Erlich Lab LLC. Οι πληροφορίες μπορούν να κρυφτούν θεωρητικά σε οποιοδήποτε πλαστικό αντικείμενο.

Ακόμη, με τη νέα τεχνολογία είναι δυνατό να ενσωματωθούν πληροφορίες σχετικά με την ποιότητα τους μέσα σε κατασκευαστικά υλικά, χρώματα και άλλα προϊόντα, έτσι ώστε να ανακτώνται άμεσα από τις αρμόδιες αρχές ή κάθε άλλο ενδιαφερόμενο κατά τον έλεγχο του αντικειμένου.

Προς το παρόν, η μέθοδος είναι σχετικά ακριβή, καθώς η «μετάφραση» ενός ψηφιακού αρχείου (π.χ. οδηγιών για 3D-εκτύπωση) και η αποθήκευση του σε συνθετικά μόρια DNA μέσα στο αντικείμενο κοστίζει περίπου 2.000 ελβετικά φράγκα.

Με πληροφορίες από ΑΠΕ-ΜΠΕ

Τech & Science
1

ΔΕΙΤΕ ΑΚΟΜΑ

Το Νόμπελ Ιατρικής γίνεται θεραπεία: Άνθρωποι με τύφλωση αρχίζουν να βλέπουν ξανά αντικείμενα

Τech & Science / Το Νόμπελ Ιατρικής γίνεται θεραπεία: Άνθρωποι με τύφλωση αρχίζουν να βλέπουν ξανά αντικείμενα

Τρεις ημέρες μετά τη βράβευση των δημιουργών της οπτογενετικής, νέα κλινική μελέτη δείχνει πώς μια ένεση και ειδικά γυαλιά μπορούν να αποκαταστήσουν ένα μικρό μέρος της χαμένης όρασης.
THE LIFO TEAM
Μετά τη γλώσσα και την εικόνα, η Big Tech θέλει να μάθει στην AI τη γλώσσα των κυττάρων

Τech & Science / Μετά τη γλώσσα και την εικόνα, η Big Tech θέλει να μάθει στην AI τη γλώσσα των κυττάρων

Google, Meta και αμερικανικό Δημόσιο συγκεντρώνουν πόρους 1,8 δισ. δολαρίων για ένα φιλόδοξο επιστημονικό εγχείρημα. Ποιος όμως θα αποκτήσει πρώτος πρόσβαση στα δεδομένα της ζωής;
THE LIFO TEAM
ΜΑΡΓΚΑΡΕΤ ΧΑΜΙΛΤΟΝ MIT APOLLO 11

Τech & Science / Πέθανε η Μάργκαρετ Χάμιλτον, πρωτοπόρος που έπαιξε καθοριστικό ρόλο στην προσελήνωση του Apollo 11

Η επιστήμονας πληροφορικής του MIT ηγήθηκε της ανάπτυξης του λογισμικού για την αποστολή στη Σελήνη και τιμήθηκε με το Προεδρικό Μετάλλιο της Ελευθερίας το 2016
THE LIFO TEAM
Πρωτοποριακή μεταμόσχευση όρχεως σε 19χρονο στη Βρετανία μπορεί να ανοίξει νέους δρόμους για τη γονιμότητα

Τech & Science / Πρωτοποριακή μεταμόσχευση όρχεως σε 19χρονο στη Βρετανία μπορεί να ανοίξει νέους δρόμους για τη γονιμότητα

Οι γιατροί στο Εδιμβούργο προχώρησαν σε μια εξαιρετικά σπάνια μεταμόσχευση, χρησιμοποιώντας ορχικό ιστό που είχε διατηρηθεί πριν από τη χημειοθεραπεία του νεαρού ασθενούς.
THE LIFO TEAM
ΚΑΡΚΙΝΟΣ ΩΟΘΗΚΕΣ

Τech & Science / Καρκίνος των ωοθηκών: 5 σημάδια που δεν πρέπει να αγνοήσουμε, σύμφωνα με τη Mayo Clinic

Η Mayo Clinic, ένα από τα κορυφαία ακαδημαϊκά ιατρικά κέντρα παγκοσμίως, παρουσιάζει πέντε σημάδια που θα μπορούσαν να συνδέονται με τον καρκίνο των ωοθηκών, αλλά είναι εύκολο να παραβλεφθούν
THE LIFO TEAM
Τι πραγματικά συμβαίνει στο σώμα όταν δεν τρως για επτά ημέρες

Τech & Science / Τι πραγματικά συμβαίνει στο σώμα όταν δεν τρως για επτά ημέρες;

Μελέτη σε 12 υγιείς εθελοντές έδειξε ότι οι μεγαλύτερες αλλαγές στον οργανισμό δεν εμφανίζονται αμέσως. Περίπου μετά τις 72 ώρες αρχίζουν να μεταβάλλονται εκατοντάδες πρωτεΐνες που συνδέονται με διαφορετικά όργανα και λειτουργίες.
THE LIFO TEAM

σχόλια

1 σχόλια